Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui: (1) Ada atau tidak adanya perbedaan pengaruh antara penggunaan model direct instruction melalui demonstrasi yang disertai tugas kelompok dan metode demonstrasi yang disertai tugas individu terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa. (2) Ada atau tidak adanya perbedaan pengaruh antara kemampuan awal Fisika siswa kategori tinggi dan kategori rendah terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa. (3) Interaksi antara pengaruh penggunaan model direct instruction melalui metode penbelajaran dan kemampuan awal Fisika siswa terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan desain faktorial 2x2. Populasi penelitian ini yaitu semua siswa kelas X SMAN 1 Wangon Tahun Pelajaran 2008/2009. Teknik pengambilan sampel yang digunakan yaitu cluster random sampling. Sampel dalam penelitian ini sebanyak 2 kelas, yaitu kelas Xb sebagai kelas kontrol dan Xd sebagai kelas eksperimen. Teknik pengumpulan data yang digunakan adalah teknik tes. Teknik tes digunakan untuk memperoleh data keadaan awal Fisika siswa yang sekaligus sebagai data kemampuan awal Fisika siswa dan data nilai kemampuan kognitif Fisika siswa pada sub pokok bahasan Kalor. Teknik analisis data menggunakan anava dua jalan dengan isi sel tak sama, kemudian dilanjutkan dengan uji lanjut anava yaitu komparasi ganda metode Scheffe. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa: (1) Ada perbedaan pengaruh antara pengguanan model pembelajaran direct instruction melalui metode demonstrasi disertai tugas kelompok dan demonstrasi disertai tugas individu terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa, sebab Fa = 6,99 > F0,05;1;72 = 3,98. Dari uji komparasi ganda diperoleh hasil bahwa penggunaan model pembelajaran direct instruction melalui metode demonstrasi disertai tugas kelompok lebih efektif daripada dengan metode demonstrasi disertai tugas individu. (2) Ada perbedaan pengaruh antara kemampuan awal Fisika siswa kategori tinggi dan kategori rendah terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa, sebab Fb = 79,87 > F0,05;1;72 = 3,98. Dari uji komparasi ganda diperoleh hasil bahwa siswa yang memiliki tingkat kemampuan awal Fisika siswa kategori tinggi lebih baik nilainya daripada siswa yang memiliki tingkat kemampuan awal Fisika siswa kategori rendah. (3) Tidak ada interaksi antara pengaruh penggunaan model pembelajaran direct instruction melalui metode pembelajaran dan kemampuan awal Fisika siswa terhadap kemampuan kognitif Fisika siswa, sebab Fab = 0,89 < F0>